Ácidos nucleicos Jonathan Rivero Guzmán. Biología Profundización PRE-USM

Primero un poco de historia…… El ADN fue aislado por Friedrich Miescher en 1869 de esperma de salmón  y de pus de heridas abiertas. Dado que la encontró solamente en los núcleos, Miescher denominó a este compuesto nucleína. Se creía que eran las proteínas quienes contenían el material genético y no la molécula de ADN por su sencillez química comparada con las proteínas

Experimentos De Griffith y transformación bacteriana Experimento de Avery

Experimento de Griffith En el año 1928 Frederick Griffith investigando una enfermedad infecciosa mortal la neumonía, estudió las diferencias entre una cepa de la bacteria Streptococcus peumoniae (neumococos)que producía la enfermedad y otra que no la causaba. Identifica a las cepas del tipo R(no causa neumonía) y S(causa neumonía).

Los neumococos de tipo R (rugoso) generaban colonias poco virulentas o poco letales para el animal de experimentación (ratón) por lo cual éste lograba sobrevivir a la inyección de estos agentes.

Los neumococos de tipo S (liso) forman colonias altamente virulentas o letales para el animal de experimentación por lo cual éste no lograba sobrevivir a la inyección de estos agentes.

Griffith decide aplicar calor a los neumococos del tipo S Griffith decide aplicar calor a los neumococos del tipo S. Descubre que son sensibles al calor, ya que el animal logra sobrevivir a la inyección con los neumococos tipo S bajo este factor.

Si se inyectan a un ratón neumococos vivos de tipo R y neumococos muertos de tipo S (ninguno de los dos es letal por separado) se produce la muerte del ratón, y de la infección se pueden extraer neumococos vivos del tipo S.

Conclusión

En las bacterias S muertas había “algo” capaz de transformar a las bacterias R, antes inocuas, en patógenas y este cambio era permanente y heredable. Este "algo” Griffith denominó factor de transformación.

Experimento de Avery Oswald Avery, Colin McLeod y Maclyn McCarty demostraron que el factor de transformación del neumococo era el ácido desoxirribonucleico (DNA).

Trabajaban con cultivos puros de neumococo R a los que añadían distintos componentes de neumococos S muertos. Sólo se producía el fenómeno de transformación cuando se añadía a los neumococos R el DNA de los neumococos S. Este DNA era captado por los neumococos R vivos con lo que se transformaban en neumococos S vivos y letales.

Esta conclusión se vio reforzada por otra serie de experimentos: En presencia de proteasas (proteínas que rompen proteínas), el factor de transformación sigue siendo operativo. En presencia de desoxirribonucleasa (enzima que rompe el DNA) el factor de transformación deja de funcionar.

Modelo de Watson & Crick Deducen la estructura tridimensional de la molécula de ADN-β en 1953

En los primeros años de la década de 1950, se estudia el ADN mediante la técnica de difracción de rayos X Este método permitía determinar la estructura tridimensional de una molécula a una resolución atómica

USADA PARA LA OBTENCIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL ADN FOTOGRAFIA USADA PARA LA OBTENCIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL ADN

Con éste modelo de la estructura de la molécula de ADN resolvió el problema de como se puede copiar o replicar el ADN Y determinó como ésta era capaz de codificar la información para sintetizar proteínas.

Estructura Los Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos son macromoléculas de alto peso molecular resultantes de la polimerización lineal de subunidades denominadas NUCLEÓTIDOS

Nucleótido

La estructura base de los nucleótidos son: Azúcar (pentosa) Ácido Fosfórico (anión = ión fosfato) Base Nitrogenada

PENTOSAS Monosacáridos de 5 carbonos RNA ADN

ÁCIDO FOSFÓRICO

Bases Nitrogenadas Son anillos heterocíclicos compuesto por Carbono, Hidrógeno y Nitrógeno Estas se pueden clasificar en: Purinas (Adenina y Guanina) Pirimidinas (Timina, Citosina y Uracilo )

Purinas Dos anillos heterocíclicos

Pirimidinas Un anillo heterocíclico

Complementariedad de bases Adenina con Timina o Uracilo generando 2 puentes de hidrógenos entre ellas. Guanina con Citosina generando 3 puentes de hidrógenos entre ellas.

Recordar que! NUCLEÓSIDO Base nitrogenada + Azúcar NUCLEÓTIDO Base nitrogenada + Azúcar + Ac.fosfórico

Sentido de las cadenas C 5 C 4 O C 3 C 2 C 1 C 5 O C 4 C 3 C 2 C 1

Tipos de Ácidos Nucleicos ADN (ácido desoxirribonucleico) ARN (ácido ribonucleico) ATP (adenosín trifosfato)

ADN

ADN Constituye el principal componente del material genético de la inmensa mayoría de los seres vivos, junto con el ARN. Es el componente químico primario de los cromosomas. Es donde se encuentran codificados los genes. Posee las bases nitrogenadas: Adenina, Timina, Guanina, Citosina.

Estructura primaria del ADN Se refiere a la secuencia de las bases nitrogenadas que constituyen sus nucleótidos.

ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN Aº = 1 x 10 -10

CARACTERÍSTICAS Cadena de 2 nm (20 A°) de diámetro Bases nitrogenadas en el interior Enrollamiento es dextrógiro Cada vuelta de la hélice posee 10 nucleótidos y poseen una distancia de 3,4 nm Entre nucleótidos existe una distancia de 0,34 nm

Estructura Terciaria del ADN Es como se almacena el ADN en un volumen reducido. Varía según el organismo ya sea procarionte o eucarionte. Procariontes: Se pliega como una súper-hélice en forma circular y asociada a una pequeña cantidad de proteínas.

Eucariontes: El empaquetamiento ha de ser mas complejo y compacto y para esto necesita la presencia de proteínas, como son las histonas y otras de naturaleza no histona.

ARN

ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ARN Al igual que el ADN, se refiere a la secuencia de las bases nitrogenadas que constituyen sus nucleótidos.

ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ARN En algunas ocasiones en una misma cadena, existen regiones con secuencias complementarias capaces de aparearse.

U, C, G, A

ESTRUCTURA TERCIARIA DE ARN Es un plegamiento mayor sobre al estructura secundaria.

ATP

Es una molécula que consta de una purina (adenina) , un azúcar (ribosa), y tres grupos fosfato. Gran cantidad de energía para las funciones biológicas se almacena en los enlaces de alta energía que unen los grupos fosfato.

Base nitrogenada Adenina Grupo trifosfato Ribosa

Fin